M77. Waterstof cyanide isotopen (H13CN) zijn geel, Cyanide radicalen (CN) rood, Carbon monoxide isotopen (13CO) blauw. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NASA/ESA Hubble Space Telescope, T. Nakajima et al.
Recent onderzoek laat zien dat superzware zwarte gaten de chemische samenstelling kunnen beïnvloeden van hun gaststelsel, het sterrenstelsel waarin ze zich bevinden. Dát superzware zwarte gaten dat omringende stelsel beïnvloeden is al langer bekend. Zo kunnen ze de stervorming beïnvloeden door het gas in de buurt op te warmen of op te slurpen – de zogeheten feedback. Het meten van de invloed op de chemische samenenstelling van het sterrenstelsel is echter lastiger te meten, omdat de stelsels op grote afstand staan en het zicht op de kernen van de stelsels vaak belemmerd wordt door stof. En toch is het een internationaal team van sterrenkundigen onder leiding van Toshiki Saito (National Astronomical Observatory of Japan) en Taku Nakajima (Nagoya University) om met behulp van de ALMA telescoop in Chili die invloed te meten.
Het onderzoek richtte zich op M77 (NGC 1068), dat 51,4 miljoen lichtjaar van ons vandaan staat in het sterrenbeeld Walvis (Cetus). Het stelsel staat relatief dichtbij en herbergt in zijn kern een superzwaar zwart gat. Dankzij het sterke oplossende vermogen van ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) én met inzet van AI was men in staat om in de kern van M77 de verdeling van 23 soorten moleculen in kaart te brengen. De resultaten laten zien dat langs het pad van de bipolaire jets of straalstromen die uit de buurt van het zwarte gat komen, moleculen die vaak voorkomen in sterrenstelsels zoals koolmonoxide (CO) lijken af te breken, terwijl de concentraties van specifieke moleculen zoals een isomeer van HCN en het cyanideradicaal (CN) juist hoger zijn. Dat is gemeten in een ring om het zwarte gat heen, de zogeheten Circumnuclear disk (CND). Daar buiten bevindt zich weer een ring van gas waar veel stervorming plaatsvindt, de starburst ring (SBR). In de grafiek hieronder zie je de kern van M77 gemeten met ALMA met daarin de CND en SBR (de rechterafbeelding is een uitvergroting van de CND, met daarin twee ‘knopen’).
Credit: Nakajima et al. 2023.
Dit is een direct bewijs dat superzware zwarte gaten niet alleen de grootschalige structuur van de gaststelsels beïnvloeden, maar ook de chemische samenstelling ervan.
Meer informatie vind je in deze twee vakartikelen:
- Taku Nakajima et al, Molecular Abundance of the Circumnuclear Region Surrounding an Active Galactic Nucleus in NGC 1068 Based on an Imaging Line Survey in the 3 mm Band with ALMA, The Astrophysical Journal (2023).
- Toshiki Saito et al, AGN-driven Cold Gas Outflow of NGC 1068 Characterized by Dissociation-sensitive Molecules, The Astrophysical Journal (2022).
Bron: Phys.org.
